JP3765170B2

JP3765170B2 - Fuel supply device

Info

Publication number: JP3765170B2
Application number: JP28034597A
Authority: JP
Inventors: 宣博林; 嘉男海老原
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-10-14
Filing date: 1997-10-14
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2017-10-14
Also published as: JPH11117821A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料ポンプが燃料を吸入する第１の燃料タンクにジェットポンプで第２の燃料タンクの燃料を移送する燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えばＦＲ車や４ＷＤ車のように車体下部にドライブシャフトが配設されている場合、第１の燃料タンクおよび第２の燃料タンクからなる２槽の鞍型に燃料タンクを成形することがある。この場合、燃料ポンプが収容された第１の燃料タンクに第２の燃料タンクの燃料をジェットポンプで移送するように燃料供給装置を構成することが一般的である。このような燃料供給装置では、燃料ポンプからエンジンに至る燃料供給配管から燃料分岐配管を分岐させ、燃料分岐配管から供給される燃料がジェットポンプに供給される。ジェットポンプのノズルから分岐燃料が噴出されるときに発生する負圧によりジェットポンプは第２の燃料タンク内の燃料を吸い上げ第１の燃料タンクに移送する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述したような従来の燃料供給装置では、燃料ポンプ稼働中は燃料供給配管内の圧力は所定圧以上に保持されているが、エンジンが停止し燃料ポンプが稼働しないとジェットポンプを経由して燃料が流出するので、燃料供給配管内の圧力が低下する。その結果、エンジン再始動時に燃料供給配管内の圧力がエンジン始動可能な圧力に上昇するのが遅くなり、エンジンの再始動不良を招くという問題がある。
【０００４】
燃料ポンプから吐出する燃料圧力を調整するプレッシャレギュレータを燃料分岐配管に配設し、プレッシャレギュレータの開弁時にジェットポンプに分岐燃料を供給する燃料供給装置では、エンジンが停止し燃料供給配管内の燃料圧力が所定圧以下になるとプレッシャレギュレータが閉弁し燃料分岐配管を閉塞するので、燃料供給配管内の燃料圧力を所定圧に保持することができる。したがって、エンジン停止中においても燃料供給配管の燃料圧力を所定圧に保持できる。
【０００５】
しかしながら、このように燃料分岐配管にプレッシャレギュレータを配設したものでも、ジェットポンプから噴出する燃料量が多い、つまり燃料供給配管から分岐する燃料量が多いと、必要な燃料量をエンジンに供給するために燃料ポンプを大型化する必要がある。
本発明の目的は、エンジン停止中においても燃料供給系の圧力を所定圧に保持し、エンジンを速やかに再始動する小型化可能な燃料供給装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の燃料供給装置によると、エンジンが停止しジェットポンプから燃料が流出することにより燃料供給配管内の燃料圧力が所定圧に低下すると、減圧防止手段が燃料分岐配管を閉塞しジェットポンプへの燃料供給を遮断するので、エンジン停止中における燃料供給配管内の圧力を所定圧に保持する。したがって、エンジン再始動時に燃料供給配管内の圧力がエンジン始動可能な圧力に速やかに上昇するので、エンジンの再始動不良を防止することができる。
【０００７】
さらに、燃料供給配管から燃料分岐配管に分岐する燃料流量が２５リットル／ｈ以下になるようにジェットポンプの圧損を設定しているので、燃料ポンプの燃料吐出量を抑え燃料ポンプを小型化することができる。
本発明の請求項１記載の燃料供給装置によると、ジェットポンプのノズル径を１mm以下にするという簡単な構成で燃料供給配管から燃料分岐配管に分岐する燃料流量を２５リットル／ｈ以下にすることができる。
【０００８】
本発明の請求項１記載の燃料供給装置によると、燃料供給配管中の燃料圧力がエンジン運転中における最低圧力の８０％以上かつ１００％以下の範囲に低下すると減圧防止手段が燃料分岐配管を閉塞しジェットポンプへの燃料供給を遮断するので、エンジン停止中における燃料供給配管内の圧力を最低圧力の８０％以上かつ１００％以下の範囲に保持できる。したがって、エンジン再始動時に燃料供給配管内の燃料圧力がエンジン始動可能な燃料圧力に瞬時に上昇する。
本発明の請求項２記載の燃料供給装置によると、ジェットポンプのノズルを多段にすることにより、分岐燃料流量を容易に２５リットル／ｈ以下にすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例による燃料供給装置を燃料供給システムに用いた一例を図１に示す。燃料供給装置は、燃料タンク１、燃料ポンプ２、分岐管５、減圧防止弁６、ジェットポンプ２０、燃料供給配管１１、燃料分岐配管１３および燃料移送配管１４を有する。
【００１０】
燃料タンク１は第１の燃料タンク１ａと第２の燃料タンク１ｂとが結合して成形された２槽の鞍型タンクである。第１の燃料タンク１ａと第２の燃料タンク１ｂとを別体として成形し、燃料配管で互いに接続する構成としてもよい。
インタンク式の燃料ポンプ２は第１の燃料タンク１ａ内に収容されており、エンジン３と燃料供給配管１１で接続されている。燃料ポンプ２からエンジン３に供給される燃料の圧力はプレッシャレギュレータ４により調圧され、余剰燃料がリターン管１２から第１の燃料タンク１ａにリターンされる。プレッシャレギュレータ４は、エンジン運転中における燃料供給配管１１内の燃料圧力（以下、「エンジン運転中における燃料供給配管１１内の燃料圧力」をシステム燃圧という）を、１９６kPa 〜３２４kPa に調圧している。
【００１１】
減圧防止手段としての減圧防止弁６は燃料供給配管１１に設置した分岐管５と接続している。減圧防止弁６が開弁すると、減圧防止弁６を経て燃料分岐配管１３に燃料供給配管１１内の燃料が分岐しジェットポンプ２０に燃料が供給される。減圧防止弁６は、燃料供給配管１１内の燃料圧力がシステム燃圧の最低圧力（以下、「システム燃圧の最低圧力」をシステム最低燃圧という）の８０％以上かつ１００％未満の範囲内で設定した圧力まで低下すると閉弁するように閉弁圧が設定されている。減圧防止弁６が閉弁すると燃料分岐配管１３が閉塞されるので、ジェットポンプ２０への燃料供給が遮断される。システム燃圧はプレッシャレギュレータ４によりシステム最低燃圧以上に調圧されているので、燃料供給配管１１内の燃料圧力がシステム最低燃圧の８０％以上かつ１００％未満に低下するのはエンジン停止時である。システム燃圧がシステム最低燃圧を僅かに下回ることもあるが、長時間続くことはない。エンジン停止時に燃料供給配管１１内の燃料圧力がシステム最低燃圧の８０％以上かつ１００％未満に低下し減圧防止弁６が閉弁すると、燃料供給配管１１内の燃料圧力をシステム最低燃圧の８０％以上かつ１００％未満に保持することができる。システム燃圧が丁度システム最低燃圧となることもあるが長時間続くことはないので、減圧防止弁６の閉弁圧をシステム最低燃圧の１００％丁度に設定してもよい。
【００１２】
減圧防止弁６の閉弁圧をシステム最低燃圧の８０％以上かつ１００％未満に設定したのは、次の▲１▼および▲２▼の理由による。
▲１▼減圧防止弁６の閉弁圧をシステム最低燃圧の８０％よりも低い値に設定すると、エンジン停止中における燃料供給配管１１内の燃料圧力はシステム最低燃圧の８０％よりも低い値に保持される。すると、図３に示すようにエンジン再始動に要する時間が０．４sec を越え、始動が遅いと運転者が感じるようになる。▲２▼減圧防止弁６の閉弁圧をシステム最低燃圧の１００％以上の値に設定すると、アイドル運転時等においてシステム燃圧がシステム最低燃圧近傍にまで低下し減圧防止弁６が長時間閉弁することがある。減圧防止弁６が閉弁するとジェットポンプ２０に燃料が供給されないので、第２の燃料タンク１ｂから第１の燃料タンク１ａに燃料が移送されず、第２の燃料タンク１ｂに燃料が残ったまま第１の燃料タンク１ａの燃料だけが消費される。
【００１３】
ジェットポンプ２０は第２の燃料タンク１ｂに収容されており、燃料分岐配管１３で減圧防止弁６と接続している。図２に示すように、ジェットポンプ２０は第１ハウジング２１および第２ハウジング２２を有し、第１ハウジング２１の燃料下流側端部にノズル２１ａが形成されている。ノズル２１ａの径φ₁は０．６mmである。燃料フィルタ２３を介してノズル２１ａから燃料が噴出すると、噴出燃料の周囲が負圧になるので燃料吸入口２４から第２の燃料タンク１ｂ内の燃料が吸い上げられる。吸い上げられた燃料は、燃料移送配管１４を通って第１の燃料タンク１ａに移送される。燃料移送配管１４は燃料タンク１内外のいずれに配置してもよい。
【００１４】
次に、燃料供給装置の作動について説明する。
(1) エンジン運転中、システム燃圧はプレッシャレギュレータ４によりシステム最低燃圧以上に調圧されている。システム燃圧が１００％未満になることはあるが長時間続かない。したがって、エンジン運転中、減圧防止弁６は通常開弁しており、燃料供給配管１１から燃料分岐配管１３に燃料が分流しジェットポンプ２０に燃料が供給される。ジェットポンプ２０のノズル２１ａから燃料が噴出すると、噴出燃料の周囲に負圧が発生し、第２の燃料タンク１ｂ内の燃料が燃料吸入口２４から吸入される。吸入された燃料は燃料移送配管１４を通って第１の燃料タンク１ａに移送される。
【００１５】
システム燃圧と、燃料供給配管１１から燃料分岐配管１３に分岐する燃料の分岐流量との関係を図４に示す。第１実施例では、ジェットポンプ２０のノズル径を０．６mmにすることにより、１９６kPa 〜３２４kPa のシステム燃圧の範囲内で、第２の燃料タンク１ｂからの燃料吸入量を確保しつつ分岐流量を２５リットル／ｈ以内に抑えるようにジェットポンプ２０の圧損が設定されている。燃料ポンプ２の吐出量を増大せずにエンジン側で要求される燃料量をエンジン３に供給することができるので、燃料ポンプ２を小型化することができる。
【００１６】
(2) エンジン３が停止し燃料ポンプ２から燃料が吐出されなくなると、第１の燃料タンク１ａまたは第２の燃料タンク１ｂにジェットポンプ２０から燃料が流出することにより燃料供給配管１１内の燃料圧力が低下する。そして、燃料供給配管１１内の燃料圧力がシステム最低燃圧の１００％未満になるとプレッシャレギュレータ４が閉弁し、リターン管１２が閉塞される。減圧防止弁６も燃料供給配管１１内の燃料圧力がシステム最低燃圧の８０％以上かつ１００％未満の範囲内で設定した圧力まで低下すると閉弁し、燃料分岐配管１３が閉塞される。これにより、エンジン停止中における燃料供給配管１１内の燃料圧力をシステム最低燃圧の８０％以上かつ１００％未満に保持することができる。したがって、エンジンを再始動する際に燃料供給配管１１内の燃料圧力がエンジン始動可能な圧力に瞬時に上昇する。
【００１７】
（第２実施例）
本発明の第２実施例を図５に示す。第２実施例は、第１実施例の燃料供給装置においてジェットポンプの構成を変更したものである。
ジェットポンプ３０は、第１ハウジング３１および第２ハウジング３２を有し、第１ハウジング３１の燃料下流側端部に第１ノズル３１ａが形成されている。第１ノズル３１ａと燃料フィルタ３４との間にノズル部材３３が嵌挿されており、ノズル部材３３に第２ノズル３３ａが形成されている。
【００１８】
第１ノズル３１ａおよび第２ノズル３３ａのノズル径φ₂、φ₃はともに１mmに設定されている。第１実施例にくらべ各ノズル径を大きくした代わりにノズルを二段にすることにより、第１実施例のジェットポンプ２０と同程度の圧損にジェットポンプ３０の圧損を設定している。
（第３実施例）
本発明の第３実施例を図６および図７に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
【００１９】
ジェットポンプ３５は燃料ポンプ２とともに第１の燃料タンク１ａ内に収容されている。燃料ポンプ２と分岐管５との間に燃料中の異物を除去する燃料フィルタ７が配設されている。ジェットポンプ３５は第１実施例または第２実施例のいずれの構成のジェットポンプを用いてもよいし、その他の構成のジェットポンプを用いてもよい。ジェットポンプ３５の燃料吸入口に第２の燃料タンク１ｂ内に開口する燃料吸入配管１５が接続されている。ジェットポンプ３５に分岐燃料が供給されると、燃料吸入配管１５を通して第２の燃料タンク１ｂ内の燃料が第１の燃料タンク１ａに移送される。
【００２０】
図７に示すように、減圧防止手段としての減圧防止弁４０はハウジング４１内にボール弁４２を収容し、スプリング４３がボール弁４２を弁座４１ａに向けて付勢している。エンジン運転中、ボール弁４２は弁座４１ａから離座し、燃料入口４１ｂから燃料出口４１ｃに燃料が流れジェットポンプ３５に燃料供給配管１１からの分岐燃料を供給する。エンジンが停止し、燃料供給配管１１内の燃料圧力がシステム最低燃圧の８０％以上かつ１００％未満になると、スプリング４３の付勢力によりボール弁４２が弁座４１ａに着座し、ジェットポンプ３５への燃料供給を遮断する。
【００２１】
第３実施例では、減圧防止弁４０の構造が第１実施例に比べて簡単であるから、減圧防止弁の製造コストを低減できる。また、燃料ポンプ２と分岐管５との間に燃料フィルタ７を配設したことにより、ジェットポンプ３５のノズルが異物で閉塞されることを防止できる。
さらに、異物を除去された燃料がジェットポンプ３５に供給されるので、異物を含んだ燃料が第１の燃料タンク１ａ内を循環することを防止できる。これにより、燃料中の異物により燃料ポンプ２の摺動部が摩耗することを防止できる。
【００２２】
また、エンジン停止中においても燃料フィルタ７内がシステム最低燃圧の８０％以上かつ１００％未満に保持されるので、燃料フィルタ７内でのベーパ発生を抑制しエンジンの再始動不良を防止できる。
（第４実施例）
本発明の第４実施例を図８に示す。第４実施例は第１実施例または第３実施例における減圧防止弁の構成を変更したものである。
【００２３】
減圧防止手段としての減圧防止弁５０はハウジング５１内に弁部材５２を収容し、スプリング５３が弁部材５２を弁座５１ａに向けて付勢している。弁部材５２は案内部材５４に往復移動自在に支持されている。エンジン運転中、弁部材５２は弁座５１ａから離座しており、燃料入口５１ｂから燃料出口５１ｃに燃料が流れジェットポンプに分岐燃料が供給される。エンジンが停止し燃料供給配管内の燃料圧力がシステム最低燃圧の８０％以上かつ１００％未満になると、スプリング５３の付勢力により弁部材５２が弁座５１ａに着座し、ジェットポンプへの燃料供給を遮断する。
【００２４】
（第５実施例）
本発明の第５実施例を図９に示す。第５実施例は第１実施例または第３実施例における減圧防止弁の構成を変更したものである。
減圧防止手段としての減圧防止弁６０のハウジング６１は燃料の流入および流出方向に対し途中で直角に折れ曲がっており、この折れ曲がり部に弁部材６２、ならびに弁座６１ａに弁部材６２を付勢する板ばね６３が収容されている。エンジン運転中、弁部材６２は弁座６１ａから離座しており、燃料入口６１ｂから燃料出口６１ｃに燃料が流れジェットポンプに分岐燃料が供給される。エンジンが停止し、燃料供給配管内の燃料圧力がシステム最低燃圧の８０％以上かつ１００％未満になると、板ばね６３の付勢力により弁部材６２が弁座６１ａに着座し、ジェットポンプへの燃料供給を遮断する。
【００２５】
以上説明した本発明の実施の形態を示す上記複数の実施例では、燃料供給配管内の燃料圧力がシステム最低燃圧の８０％以上かつ１００％未満の範囲内で設定した圧力まで低下すると閉弁する減圧防止弁を燃料供給配管とジェットポンプとの間に配設することにより、エンジン停止中においても燃料供給配管内の燃料圧力をシステム最低燃圧の８０％以上かつ１００％未満に保持することができる。したがって、エンジン再始動時において、燃料供給配管内の燃料圧力がエンジン始動可能な圧力に瞬時に上昇するので、エンジンの再始動不良を防止できる。
【００２６】
さらに、ジェットポンプのノズル径を０．６mm、あるいはジェットポンプのノズルをノズル径１mmの多段にすることにより、ジェットポンプへの分岐燃料量が２５リットル／ｈ以下になるようにジェットポンプの圧損を設定している。したがって、エンジン側で必要な燃料量および分岐燃料量を合わせた燃料ポンプの吐出量を極力抑えることができるので、燃料ポンプを小型化することができる。
【００２７】
エンジン特性に応じ、ノズルが一段であれば１mm以下、多段であれば１mmを僅かに上回るようにジェットポンプのノズル径を設定してもよい。
上記複数の実施例では、燃料供給配管内の圧力がシステム最低燃圧の８０％以上かつ１００％未満の範囲内で設定した圧力まで低下すると閉弁するように減圧防止弁の閉弁圧を設定したが、エンジンを再始動する際に要する時間が多少長くなってもよいのであれば、システム最低燃圧の８０％よりも低い値に減圧防止弁の閉弁圧を設定してもよい。また、システム最低燃圧近傍のアイドル運転が長時間続かないのであれば、システム最低燃圧の１００％以上の値に減圧防止弁の閉弁圧を設定してもよい。
【００２８】
また、第２の燃料タンクを複数設けてもよい。この場合、複数の第２の燃料タンクにジェットポンプを収容するか、第１の燃料タンクに収容したジェットポンプと各第２の燃料タンク内とを燃料吸入配管で接続することにより、複数の第２の燃料タンクから第１の燃料タンクに燃料を移送することができる。
上記複数の実施例では、余剰燃料を燃料タンクにリターンする燃料供給システムに本発明の燃料供給装置を適用したが、燃料ポンプの燃料吐出圧をエンジン運転状態に応じてエンジン制御装置で調圧するリターンレスの燃料供給システムに本発明の燃料供給装置を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による燃料供給装置を用いた燃料供給システムを示す模式的構成図である。
【図２】第１実施例のジェットポンプを示す断面図である。
【図３】第１実施例によるシステム最低燃圧に対する燃料供給配管内の圧力の割合とエンジン再始動必要時間との関係を示す特性図である。
【図４】第１実施例によるシステム燃圧と分岐流量との関係を示す特性図である。
【図５】本発明の第２実施例のジェットポンプを示す断面図である。
【図６】本発明の第３実施例による燃料供給装置を用いた燃料供給システムを示す模式的構成図である。
【図７】第３実施例の減圧防止弁を示す断面図である。
【図８】第４実施例の減圧防止弁を示す断面図である。
【図９】第５実施例の減圧防止弁を示す断面図である。
【符号の説明】
１燃料タンク
１ａ第１の燃料タンク
１ｂ第２の燃料タンク
２燃料ポンプ
３エンジン
６、４０、５０、６０減圧防止弁（減圧防止手段）
１１燃料供給配管
１３燃料分岐配管
２０、３０、３５ジェットポンプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel supply device for transferring fuel from a second fuel tank by a jet pump to a first fuel tank from which a fuel pump sucks fuel.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a drive shaft is disposed at the lower part of the vehicle body, for example, an FR vehicle or a 4WD vehicle, the fuel tank is formed into a two-chamber type made up of a first fuel tank and a second fuel tank. There is. In this case, the fuel supply device is generally configured so that the fuel in the second fuel tank is transferred to the first fuel tank in which the fuel pump is accommodated by the jet pump. In such a fuel supply device, the fuel branch pipe is branched from the fuel supply pipe from the fuel pump to the engine, and the fuel supplied from the fuel branch pipe is supplied to the jet pump. The jet pump sucks up the fuel in the second fuel tank and transfers it to the first fuel tank by the negative pressure generated when the branched fuel is ejected from the nozzle of the jet pump.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional fuel supply apparatus as described above, the pressure in the fuel supply pipe is maintained at a predetermined pressure or higher while the fuel pump is in operation. However, if the engine is stopped and the fuel pump is not operated, the fuel is supplied via the jet pump. Flows out, and the pressure in the fuel supply pipe decreases. As a result, when the engine is restarted, the pressure in the fuel supply pipe rises slowly to a pressure at which the engine can be started, which causes a problem of engine restart failure.
[0004]
In a fuel supply device in which a pressure regulator for adjusting the fuel pressure discharged from the fuel pump is arranged in the fuel branch pipe and the branch fuel is supplied to the jet pump when the pressure regulator is opened, the engine stops and the fuel in the fuel supply pipe When the pressure falls below a predetermined pressure, the pressure regulator closes and the fuel branch pipe is closed, so that the fuel pressure in the fuel supply pipe can be maintained at the predetermined pressure. Therefore, the fuel pressure in the fuel supply pipe can be maintained at a predetermined pressure even when the engine is stopped.
[0005]
However, even if a pressure regulator is provided in the fuel branch pipe as described above, if the amount of fuel ejected from the jet pump is large, that is, if the amount of fuel branched from the fuel supply pipe is large, the necessary fuel amount is supplied to the engine. Therefore, it is necessary to enlarge the fuel pump.
An object of the present invention is to provide a fuel supply device that can be miniaturized so that the pressure of a fuel supply system is maintained at a predetermined pressure even when the engine is stopped, and the engine is restarted quickly.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the fuel supply device of the first aspect of the present invention, when the fuel is discharged from the jet pump and the fuel pressure in the fuel supply pipe decreases to a predetermined pressure, the decompression preventing means closes the fuel branch pipe. Since the fuel supply to the jet pump is shut off, the pressure in the fuel supply pipe while the engine is stopped is maintained at a predetermined pressure. Accordingly, when the engine is restarted, the pressure in the fuel supply pipe quickly rises to a pressure at which the engine can be started, so that a restart failure of the engine can be prevented.
[0007]
Further, since the pressure loss of the jet pump is set so that the fuel flow rate branched from the fuel supply pipe to the fuel branch pipe is 25 liter / h or less, the fuel discharge amount of the fuel pump is suppressed and the fuel pump is downsized. Can do.
According to the fuel supply device of the first aspect of the present invention, the flow rate of fuel branched from the fuel supply pipe to the fuel branch pipe is set to 25 liter / h or less with a simple configuration in which the nozzle diameter of the jet pump is set to 1 mm or less. Can do.
[0008]
According to the fuel supply device of the first aspect of the present invention, when the fuel pressure in the fuel supply pipe falls to the range of 80% or more and 100% or less of the minimum pressure during engine operation, the decompression prevention means closes the fuel branch pipe. Since the fuel supply to the jet pump is shut off, the pressure in the fuel supply pipe when the engine is stopped can be maintained in the range of 80% to 100% of the minimum pressure. Therefore, when the engine is restarted, the fuel pressure in the fuel supply pipe instantaneously increases to a fuel pressure at which the engine can be started.
According to the fuel supply device of the second aspect of the present invention, the branch fuel flow rate can be easily reduced to 25 liters / h or less by making the nozzles of the jet pump multistage.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a plurality of examples showing embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
An example in which the fuel supply apparatus according to the first embodiment of the present invention is used in a fuel supply system is shown in FIG. The fuel supply device includes a fuel tank 1, a fuel pump 2, a branch pipe 5, a pressure reduction prevention valve 6, a jet pump 20, a fuel supply pipe 11, a fuel branch pipe 13, and a fuel transfer pipe 14.
[0010]
The fuel tank 1 is a two tank tank formed by combining a first fuel tank 1a and a second fuel tank 1b. The first fuel tank 1a and the second fuel tank 1b may be formed as separate bodies and connected to each other through a fuel pipe.
The in-tank type fuel pump 2 is accommodated in the first fuel tank 1 a and is connected to the engine 3 by a fuel supply pipe 11. The pressure of the fuel supplied from the fuel pump 2 to the engine 3 is regulated by the pressure regulator 4, and surplus fuel is returned from the return pipe 12 to the first fuel tank 1a. The pressure regulator 4 regulates the fuel pressure in the fuel supply pipe 11 during engine operation (hereinafter, “the fuel pressure in the fuel supply pipe 11 during engine operation” is referred to as system fuel pressure) to 196 kPa to 324 kPa.
[0011]
A decompression prevention valve 6 as a decompression prevention means is connected to the branch pipe 5 installed in the fuel supply pipe 11. When the depressurization prevention valve 6 is opened, the fuel in the fuel supply pipe 11 is branched to the fuel branch pipe 13 via the depressurization prevention valve 6 and the fuel is supplied to the jet pump 20. The pressure reducing prevention valve 6 is set so that the fuel pressure in the fuel supply pipe 11 is in the range of 80% or more and less than 100% of the minimum pressure of the system fuel pressure (hereinafter, “the minimum pressure of the system fuel pressure” is referred to as the system minimum fuel pressure). The valve closing pressure is set so that the valve closes when the pressure drops. When the depressurization prevention valve 6 is closed, the fuel branch pipe 13 is closed, so that the fuel supply to the jet pump 20 is shut off. Since the system fuel pressure is adjusted to be equal to or higher than the system minimum fuel pressure by the pressure regulator 4, the fuel pressure in the fuel supply pipe 11 falls to 80% or more and less than 100% of the system minimum fuel pressure when the engine is stopped. The system fuel pressure may be slightly below the system minimum fuel pressure, but it will not last for a long time. When the fuel pressure in the fuel supply pipe 11 drops to 80% or more and less than 100% of the system minimum fuel pressure when the engine is stopped and the pressure reducing prevention valve 6 is closed, the fuel pressure in the fuel supply pipe 11 is reduced to 80% of the system minimum fuel pressure. Above and below 100% can be maintained. Although the system fuel pressure may be just the system minimum fuel pressure, it does not last for a long time, so the valve closing pressure of the pressure reducing prevention valve 6 may be set to just 100% of the system minimum fuel pressure.
[0012]
The reason why the valve closing pressure of the pressure reducing prevention valve 6 is set to 80% or more and less than 100% of the system minimum fuel pressure is due to the following reasons (1) and (2).
(1) When the valve closing pressure of the pressure reducing prevention valve 6 is set to a value lower than 80% of the system minimum fuel pressure, the fuel pressure in the fuel supply pipe 11 when the engine is stopped is set to a value lower than 80% of the system minimum fuel pressure. Retained. Then, as shown in FIG. 3, the time required for engine restart exceeds 0.4 sec, and the driver feels that the start is slow. (2) If the valve closing pressure of the pressure reducing prevention valve 6 is set to a value of 100% or more of the system minimum fuel pressure, the system fuel pressure is reduced to near the system minimum fuel pressure during idle operation, and the pressure reducing prevention valve 6 is closed for a long time. There are things to do. When the depressurization prevention valve 6 is closed, no fuel is supplied to the jet pump 20, so that no fuel is transferred from the second fuel tank 1b to the first fuel tank 1a, and the fuel remains in the second fuel tank 1b. Only the fuel in the first fuel tank 1a is consumed.
[0013]
The jet pump 20 is accommodated in the second fuel tank 1 b and is connected to the pressure reducing prevention valve 6 through the fuel branch pipe 13. As shown in FIG. 2, the jet pump 20 includes a first housing 21 and a second housing 22, and a nozzle 21 a is formed at the fuel downstream end of the first housing 21. The diameter φ _{1 of the} nozzle 21a is 0.6 mm. When fuel is ejected from the nozzle 21 a through the fuel filter 23, the pressure around the ejected fuel becomes negative pressure, so that the fuel in the second fuel tank 1 b is sucked up from the fuel suction port 24. The sucked fuel is transferred to the first fuel tank 1 a through the fuel transfer pipe 14. The fuel transfer pipe 14 may be disposed either inside or outside the fuel tank 1.
[0014]
Next, the operation of the fuel supply device will be described.
(1) During engine operation, the system fuel pressure is regulated by the pressure regulator 4 above the system minimum fuel pressure. The system fuel pressure may be less than 100% but does not last for a long time. Therefore, during the engine operation, the pressure reducing prevention valve 6 is normally opened, the fuel is diverted from the fuel supply pipe 11 to the fuel branch pipe 13, and the fuel is supplied to the jet pump 20. When fuel is ejected from the nozzle 21 a of the jet pump 20, negative pressure is generated around the ejected fuel, and fuel in the second fuel tank 1 b is sucked from the fuel inlet 24. The sucked fuel is transferred to the first fuel tank 1a through the fuel transfer pipe 14.
[0015]
FIG. 4 shows the relationship between the system fuel pressure and the branch flow rate of the fuel that branches from the fuel supply pipe 11 to the fuel branch pipe 13. In the first embodiment, by setting the nozzle diameter of the jet pump 20 to 0.6 mm, the branch flow rate is maintained while ensuring the fuel intake amount from the second fuel tank 1b within the system fuel pressure range of 196 kPa to 324 kPa. The pressure loss of the jet pump 20 is set so as to keep it within 25 liters / h. Since the fuel amount required on the engine side can be supplied to the engine 3 without increasing the discharge amount of the fuel pump 2, the fuel pump 2 can be reduced in size.
[0016]
(2) When the engine 3 stops and fuel is no longer discharged from the fuel pump 2, the fuel flows out from the jet pump 20 into the first fuel tank 1a or the second fuel tank 1b. The pressure drops. When the fuel pressure in the fuel supply pipe 11 becomes less than 100% of the system minimum fuel pressure, the pressure regulator 4 is closed and the return pipe 12 is closed. The pressure reducing prevention valve 6 is also closed when the fuel pressure in the fuel supply pipe 11 drops to a pressure set within a range of 80% or more and less than 100% of the system minimum fuel pressure, and the fuel branch pipe 13 is closed. As a result, the fuel pressure in the fuel supply pipe 11 when the engine is stopped can be maintained at 80% or more and less than 100% of the system minimum fuel pressure. Therefore, when the engine is restarted, the fuel pressure in the fuel supply pipe 11 is instantaneously increased to a pressure at which the engine can be started.
[0017]
(Second embodiment)
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. The second embodiment is obtained by changing the configuration of the jet pump in the fuel supply apparatus of the first embodiment.
The jet pump 30 includes a first housing 31 and a second housing 32, and a first nozzle 31 a is formed at the fuel downstream end of the first housing 31. A nozzle member 33 is inserted between the first nozzle 31 a and the fuel filter 34, and a second nozzle 33 a is formed in the nozzle member 33.
[0018]
The nozzle diameters φ ₂ and φ ₃ of the first nozzle 31a and the second nozzle 33a are both set to 1 mm. The pressure loss of the jet pump 30 is set to the same pressure loss as the jet pump 20 of the first embodiment by using two stages of nozzles instead of increasing the diameter of each nozzle compared to the first embodiment.
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention is shown in FIGS. Components that are substantially the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
[0019]
The jet pump 35 is accommodated in the first fuel tank 1 a together with the fuel pump 2. A fuel filter 7 is disposed between the fuel pump 2 and the branch pipe 5 to remove foreign matters in the fuel. As the jet pump 35, the jet pump having any configuration of the first embodiment or the second embodiment may be used, or a jet pump having another configuration may be used. A fuel suction pipe 15 that opens into the second fuel tank 1 b is connected to the fuel suction port of the jet pump 35. When the branched fuel is supplied to the jet pump 35, the fuel in the second fuel tank 1b is transferred to the first fuel tank 1a through the fuel intake pipe 15.
[0020]
As shown in FIG. 7, the depressurization prevention valve 40 as the depressurization prevention means houses a ball valve 42 in a housing 41, and a spring 43 biases the ball valve 42 toward the valve seat 41a. During engine operation, the ball valve 42 is separated from the valve seat 41a, fuel flows from the fuel inlet 41b to the fuel outlet 41c, and supplies the branched fuel from the fuel supply pipe 11 to the jet pump 35. When the engine is stopped and the fuel pressure in the fuel supply pipe 11 becomes 80% or more and less than 100% of the system minimum fuel pressure, the ball valve 42 is seated on the valve seat 41a by the urging force of the spring 43, Shut off the fuel supply.
[0021]
In the third embodiment, since the structure of the pressure reducing prevention valve 40 is simpler than that of the first embodiment, the manufacturing cost of the pressure reducing prevention valve can be reduced. In addition, since the fuel filter 7 is disposed between the fuel pump 2 and the branch pipe 5, it is possible to prevent the nozzle of the jet pump 35 from being blocked by foreign matter.
Furthermore, since the fuel from which the foreign matter has been removed is supplied to the jet pump 35, it is possible to prevent the fuel containing the foreign matter from circulating in the first fuel tank 1a. Thereby, it is possible to prevent the sliding portion of the fuel pump 2 from being worn by foreign matters in the fuel.
[0022]
Further, since the inside of the fuel filter 7 is maintained at 80% or more and less than 100% of the system minimum fuel pressure even when the engine is stopped, the occurrence of vapor in the fuel filter 7 can be suppressed and the restart failure of the engine can be prevented.
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention is shown in FIG. In the fourth embodiment, the configuration of the pressure reducing prevention valve in the first embodiment or the third embodiment is changed.
[0023]
A decompression prevention valve 50 as a decompression prevention means accommodates a valve member 52 in a housing 51, and a spring 53 biases the valve member 52 toward the valve seat 51a. The valve member 52 is supported by the guide member 54 so as to be reciprocally movable. During engine operation, the valve member 52 is separated from the valve seat 51a, fuel flows from the fuel inlet 51b to the fuel outlet 51c, and branch fuel is supplied to the jet pump. When the engine is stopped and the fuel pressure in the fuel supply pipe becomes 80% or more and less than 100% of the system minimum fuel pressure, the valve member 52 is seated on the valve seat 51a by the urging force of the spring 53, and the fuel supply to the jet pump is performed. Cut off.
[0024]
(5th Example)
A fifth embodiment of the present invention is shown in FIG. 5th Example changes the structure of the pressure-reduction prevention valve in 1st Example or 3rd Example.
A housing 61 of a pressure reducing prevention valve 60 serving as a pressure reducing preventing means is bent at a right angle in the middle with respect to the inflow and outflow directions of fuel, and a plate for biasing the valve member 62 to the bent portion and the valve member 62 to the valve seat 61a. A spring 63 is accommodated. During engine operation, the valve member 62 is separated from the valve seat 61a, fuel flows from the fuel inlet 61b to the fuel outlet 61c, and branch fuel is supplied to the jet pump. When the engine stops and the fuel pressure in the fuel supply pipe reaches 80% or more and less than 100% of the system minimum fuel pressure, the valve member 62 is seated on the valve seat 61a by the urging force of the leaf spring 63, and the fuel to the jet pump Shut off the supply.
[0025]
In the above-described plurality of examples showing the embodiment of the present invention described above, the valve is closed when the fuel pressure in the fuel supply pipe falls to a pressure set within a range of 80% or more and less than 100% of the system minimum fuel pressure. By disposing the pressure reducing prevention valve between the fuel supply pipe and the jet pump, the fuel pressure in the fuel supply pipe can be maintained at 80% or more and less than 100% of the system minimum fuel pressure even when the engine is stopped. . Therefore, when the engine is restarted, the fuel pressure in the fuel supply pipe instantaneously rises to a pressure at which the engine can be started, so that a restart failure of the engine can be prevented.
[0026]
Furthermore, by making the nozzle diameter of the jet pump 0.6mm or the nozzle diameter of the jet pump 1mm, the jet pump pressure loss can be reduced so that the amount of branched fuel to the jet pump is 25L / h or less. It is set. Therefore, since the discharge amount of the fuel pump that combines the fuel amount and the branch fuel amount required on the engine side can be suppressed as much as possible, the fuel pump can be reduced in size.
[0027]
Depending on the engine characteristics, the nozzle diameter of the jet pump may be set to be 1 mm or less if the nozzle is one stage, and slightly larger than 1 mm if the nozzle is multistage.
In the above embodiments, the valve closing pressure of the pressure reducing prevention valve is set so that the valve is closed when the pressure in the fuel supply pipe falls to a pressure set within the range of 80% or more and less than 100% of the system minimum fuel pressure. However, if the time required for restarting the engine may be somewhat longer, the valve closing pressure of the pressure reducing prevention valve may be set to a value lower than 80% of the system minimum fuel pressure. If the idle operation near the system minimum fuel pressure does not last for a long time, the valve closing pressure of the pressure reducing prevention valve may be set to a value of 100% or more of the system minimum fuel pressure.
[0028]
A plurality of second fuel tanks may be provided. In this case, the jet pumps are accommodated in a plurality of second fuel tanks, or the jet pumps accommodated in the first fuel tanks and the insides of the second fuel tanks are connected by the fuel suction pipes, so that The fuel can be transferred from the second fuel tank to the first fuel tank.
In the above embodiments, the fuel supply device of the present invention is applied to the fuel supply system that returns the excess fuel to the fuel tank. However, the return of adjusting the fuel discharge pressure of the fuel pump by the engine control device according to the engine operating state. The fuel supply apparatus of the present invention can also be applied to a fuel supply system that uses less fuel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a fuel supply system using a fuel supply apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the jet pump of the first embodiment.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the ratio of the pressure in the fuel supply pipe to the system minimum fuel pressure according to the first embodiment and the engine restart required time.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the system fuel pressure and the branch flow rate according to the first embodiment.
FIG. 5 is a sectional view showing a jet pump according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a fuel supply system using a fuel supply apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a sectional view showing a pressure reducing prevention valve of a third embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a pressure reducing prevention valve of a fourth embodiment.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a pressure reducing prevention valve of a fifth embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel tank 1a 1st fuel tank 1b 2nd fuel tank 2 Fuel pump 3 Engine 6, 40, 50, 60 Pressure reduction prevention valve (pressure reduction prevention means)
11 Fuel supply piping 13 Fuel branch piping 20, 30, 35 Jet pump

Claims

A fuel supply device for supplying fuel in a first fuel tank and a second fuel tank to an engine,
A fuel pump that draws fuel from the first fuel tank and pumps discharged fuel to the engine through a fuel supply pipe;
A jet pump connected to a fuel branch pipe branched from the fuel supply pipe and transferring fuel in the second fuel tank to the first fuel tank by ejecting fuel supplied from the fuel branch pipe; ,
Said disposed in the fuel branch pipes, vacuum preventing means for closing the fuel pressure falls below a predetermined pressure and can the fuel branch pipes of the fuel supply pipe between the jet pump and the fuel supply pipe,
A pressure regulator that is provided separately from the decompression prevention means, regulates a system fuel pressure as a fuel pressure in the fuel supply pipe during engine operation, and returns surplus fuel to the first fuel tank ;
The pressure loss of the jet pump is set so that the fuel flow rate branched from the fuel supply pipe to the fuel branch pipe is 25 liter / h or less ,
The nozzle diameter of the jet pump is 1 mm or less,
The depressurization prevention means closes the fuel branch pipe when the fuel pressure in the fuel supply pipe becomes 80% or more and 100% or less of the minimum pressure of the system fuel pressure .

2. The fuel supply apparatus according to claim 1, wherein the nozzles of the jet pump are multistage .